一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

车辆用驱动装置的制作方法

2023-04-12 12:00:20 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及车辆用驱动装置,特别涉及提高具有将从动力源输入到第1输出轴的动力的一部分分配给第2输出轴的动力分配装置的车辆用驱动装置的能量效率的技术。


背景技术:

2.已知一种车辆用驱动装置,具有:(a)动力源,具有引擎以及第1旋转电机;(b)第1输出轴,输入来自所述动力源的动力,将动力输出到前轮以及后轮中的一方;(c)第2输出轴,将动力输出到所述前轮以及所述后轮中的另一方;(d)动力分配装置,将输入到所述第1输出轴的来自所述动力源的动力的一部分分配给所述第2输出轴;以及(e)控制装置。专利文献1所记载的装置是其一个例子,记载有如下内容:作为上述动力分配装置,具备:(d-1)第2旋转电机;以及(d-2)具有所述第2旋转电机所连接的第1旋转元件,所述第1输出轴所连接的第2旋转元件以及所述第2输出轴所连接的第3旋转元件的差动装置,(d-3)通过利用所述第2旋转电机的转矩对所述第1旋转元件施加反作用力来从所述动力源输入到所述第1输出轴的动力的一部分被分配到所述第2输出轴。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2007-246056号公报


技术实现要素:

6.然而,普遍的是在使上述动力分配装置的第2旋转电机产生发电转矩(还被称为再生转矩)而控制第1旋转元件的反作用力的情况下,通过第2旋转电机的发电控制得到的发电电力被充电到蓄电装置,根据行驶状况从蓄电装置取出,用于第1旋转电机的转矩控制等。然而,当这样经由蓄电装置进行电力的授受时,在充放电时产生电力损耗,所以在提高装置整体的能量效率方面存在改善的余地。
7.本发明是以以上的事情为背景而完成的,其目的在于在利用第2旋转电机的发电转矩对差动装置施加反作用力而进行动力分配的情况下提高作为车辆用驱动装置整体的能量效率。
8.为了达到该目的,第1发明提供一种车辆用驱动装置,具有:动力源,具有引擎以及第1旋转电机;第1输出轴,输入来自所述动力源的动力,并且将动力输出到前轮以及后轮中的一方;第2输出轴,将动力输出到所述前轮以及所述后轮中的另一方;动力分配装置,将输入到所述第1输出轴的来自所述动力源的动力的一部分分配给所述第2输出轴;以及控制装置,所述车辆用驱动装置的特征在于,(a)所述动力分配装置具备(a-1)第2旋转电机以及(a-2)具有所述第2旋转电机所连接的第1旋转元件、所述第1输出轴所连接的第2旋转元件以及所述第2输出轴所连接的第3旋转元件的差动装置,(a-3)所述动力分配装置构成为通过利用所述第2旋转电机的发电转矩对所述第1旋转元件施加反作用力,从而从所述动力源输入到所述第1输出轴的动力的一部分被分配到所述第2输出轴,(b)所述控制装置具备转
矩分离控制部,该转矩分离控制部进行以使针对所述第1输出轴以及所述第2输出轴的动力分配比成为目标分配比的方式控制所述第2旋转电机的所述发电转矩的发电控制,并且以不论所述发电转矩如何都得到需求驱动转矩的方式控制包括所述引擎以及所述第1旋转电机的所述动力源的总转矩,(c)所述转矩分离控制部具有电力消耗控制部,该电力消耗控制部以使所述引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态的方式,将所述通过发电控制得到的发电电力的一部分或者全部不经由蓄电装置而供给到所述第1旋转电机而驱动该第1旋转电机。
9.第2发明在第1发明的车辆用驱动装置中,其特征在于,所述转矩分离控制部具备将所述发电电力全部充电到所述蓄电装置的充电控制部,根据所述引擎的运转状态来选择是进行基于该充电控制部的控制还是进行基于所述电力消耗控制部的控制。
10.第3发明在第2发明的车辆用驱动装置中,其特征在于,所述转矩分离控制部判断能否通过将所述发电电力的一部分或者全部供给到所述第1旋转电机来驱动该第1旋转电机而使所述引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态,在能够接近该燃油经济性最佳状态的情况下选择基于所述电力消耗控制部的控制,在无法接近该燃油经济性最佳状态的情况下选择基于所述充电控制部的控制。
11.第4发明在第2发明或者第3发明的车辆用驱动装置中,其特征在于,所述转矩分离控制部判断所述蓄电装置的充电状态值是否超过预先决定的判定值,在超过该判定值的情况下,不进行基于所述引擎的运转状态的选择,将所述发电电力全部不经由所述蓄电装置而供给到所述第1旋转电机来驱动该第1旋转电机。
12.第5发明在第1发明~第4发明中的任意一个发明的车辆用驱动装置中,其特征在于,所述电力消耗控制部在能够通过将所述发电电力供给到所述第1旋转电机来驱动该第1旋转电机而使所述引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态的情况下,在所述发电电力的一部分残留的情况下,将其剩余电力充电到所述蓄电装置。
13.在这样的车辆用驱动装置中,进行以使动力分配比成为目标分配比的方式控制第2旋转电机的发电转矩的发电控制并且以不论发电转矩如何都得到需求驱动转矩的方式控制动力源的总转矩的转矩分离控制部具有电力消耗控制部,该电力消耗控制部以使引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态的方式,将通过发电控制得到的发电电力的一部分或者全部不经由蓄电装置而供给到第1旋转电机来驱动该第1旋转电机。因此,相较于将通过发电控制得到的发电电力始终充电到蓄电装置的情况,蓄电装置的充放电所引起的电力损耗被降低,装置整体的能量效率提高。另外,以使引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态的方式使用发电电力来驱动第1旋转电机,所以引擎的燃油经济性提高,这一点也有助于装置整体的能量效率的提高。
14.第2发明在具备将通过发电控制得到的发电电力全部充电到蓄电装置的充电控制部的情况下,根据引擎的运转状态来选择是进行基于该充电控制部的控制还是进行基于电力消耗控制部的控制,所以会根据引擎的运转状态适当地执行基于电力消耗控制部的控制,能够由该电力消耗控制部执行控制来提高装置整体的能量效率。
15.在第3发明中,判断能否通过将通过发电控制得到的发电电力的一部分或者全部供给到第1旋转电机来驱动第1旋转电机而使引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态,在能够接近燃油经济性最佳状态的情况下选择基于电力消耗控制部的控制,所以会根据引擎
的运转状态适当地执行基于电力消耗控制部的控制,能够由该电力消耗控制部执行控制来提高装置整体的能量效率。
16.第4发明在蓄电装置的充电状态值超过预先决定的判定值的情况下,不进行基于引擎的运转状态的选择,将通过发电控制得到的发电电力全部不经由蓄电装置而供给到第1旋转电机来驱动第1旋转电机,所以蓄电装置的充放电、满充电所引起的电力损耗被抑制。
17.第5发明在能够通过将通过发电控制得到的发电电力供给到第1旋转电机来驱动第1旋转电机而使引擎的运转状态接近燃油经济性最佳状态的情况下,在发电电力的一部分残留的情况下,将其剩余电力充电到蓄电装置,所以能够使引擎的运转状态可靠地接近燃油经济性最佳状态,适当地提高装置整体的能量效率。
附图说明
18.图1是说明应用本发明的车辆用驱动装置的概略结构的图,并且是说明用于车辆用驱动装置中的各种控制的控制功能以及控制系统的主要部分的图。
19.图2是说明图1的混合动力用变速器(hv用t/m)的概略结构的图。
20.图3是说明图2的自动变速机的多个at排档与该at排档中使用的卡合装置的工作的组合的关系的工作卡合表。
21.图4是说明图1的分动器(t/f)的概略结构的图。
22.图5是表示图4的分动器中的各旋转元件的转速的相对关系的共线图。
23.图6是说明在图4的分动器中成立的各行驶模式与分动器中的各卡合装置的控制状态的关系的工作卡合表。
24.图7是图6的“h4_转矩分离”模式时的共线图,是说明被施加到分动器的各部分的转矩的图。
25.图8是示出自动变速机的变速控制中利用的at排档变速映射以及行驶模式的切换控制中利用的行驶模式切换映射的一个例子的图,也是示出各自的关系的图。
26.图9是说明由图1的电子控制装置的转矩分离控制部执行的工作的流程图。
27.图10是说明在图9的步骤s5中根据引擎的运转点判断能否利用mgm转矩来驱动tm用旋转机mgm时的手法的图。
28.符号说明
29.10:车辆用驱动装置;12:引擎;14:前轮;16:后轮;24:蓄电池(蓄电装置);28:分动器(动力分配装置);64:差动装置;66:第1输出轴;72:第2输出轴;130:电子控制装置(控制装置);142:转矩分离控制部;144:电力消耗控制部;146:充电控制部;s:太阳齿轮(第1旋转元件);ca:齿轮架(第2旋转元件);r:齿圈(第3旋转元件);mgm:tm用旋转机(第1旋转电机);mgf:tf用旋转机(第2旋转电机);pu1:第1动力源(动力源);tmgf:mgf转矩(发电转矩);soc:充电状态值;α:判定值;a:运转点(运转状态);lfl:燃油经济性最佳线(燃油经济性最佳状态)。
具体实施方式
30.本发明的对象是混合动力型的前后轮驱动车辆,该前后轮驱动车辆至少具有引擎以及第1旋转电机作为动力源,并且具有具备第2旋转电机以及差动装置的动力分配装置。
引擎是汽油引擎、柴油引擎等内燃机。第1旋转电机以及第2旋转电机优选地使用能够选择性地用作电动马达以及发电机的电动发电机,但在仅以转矩分离(torque split)模式行驶的情况下,第1旋转电机也可以是电动马达,第2旋转电机也可以是发电机。
31.引擎的运转状态例如能够用根据引擎转速以及引擎转矩确定的运转点进行评价。在该情况下,将引擎转速以及引擎转矩作为变量,预先求出燃油经济性(fuel economy)最优的燃油经济性最佳线,从而能够将所述运转点位于该燃油经济性最佳线上的状态判断为燃油经济性最佳状态。引擎转速是用车速以及动力传递路径的变速比来确定的,所以在能够得到该引擎转速以及需求驱动转矩的引擎转矩的运转点是比燃油经济性最佳线高的转矩的情况下,利用通过所述发电控制得到的发电电力来驱动第1旋转电机,从而能够使引擎转矩下降该第1旋转电机的转矩量而接近燃油经济性最佳线,能够执行由电力消耗控制部进行的控制。在引擎的运转点与燃油经济性最佳线相同或为低转矩的情况下,当利用通过发电控制得到的发电电力来驱动第1旋转电机时,引擎转矩下降该第1旋转电机的转矩量而从燃油经济性最佳线分离,所以无法进行由电力消耗控制部进行的控制。还能够使用引擎的节气门阀开度、吸入空气量、燃料喷射量等来评价引擎的运转状态。
32.动力分配装置例如构成为在所述第2输出轴从所述动力源切断的状态下,利用所述第2旋转电机的发电转矩对所述第1旋转元件施加反作用力,从而从所述动力源输入到所述第1输出轴的动力的一部分被分配到所述第2输出轴,仅利用该分配的动力来旋转驱动第2输出轴。动力分配装置另外也可以如所述专利文献1所记载那样,利用设置于动力分配装置(专利文献1的马达转矩附加机构20)的前级的中心差速器(专利文献1的中心差速器10)将来自动力源的动力预先分配给第1输出轴以及第2输出轴这双方,以使该动力分配比成为目标分配比的方式进行调整。
33.构成动力分配装置的差动装置例如是单小齿轮型的行星齿轮装置,该行星齿轮装置的齿轮架被用作与所述第1输出轴连接的所述第2旋转元件,行星齿轮装置的太阳齿轮以及齿圈中的一方以及另一方被用作所述第1旋转元件以及所述第3旋转元件。作为差动装置,还能够使用双小齿轮型的行星齿轮装置,在该情况下,齿圈被用作与所述第1输出轴连接的所述第2旋转元件,太阳齿轮以及齿轮架中的一方以及另一方被用作所述第1旋转元件以及所述第3旋转元件。还能够使用多个行星齿轮装置构成动力分配装置。
34.动力分配装置例如具有:(a)将所述第1旋转元件、所述第2旋转元件以及所述第3旋转元件中的任意两个旋转元件进行连接而使所述差动装置一体旋转的tf用离合器;(b)阻止所述第3旋转元件的旋转的tf用制动器;(c)配设于传递所述动力源的动力的tf输入轴、所述第1输出轴以及所述第1旋转元件之间、且能够切换为切断与所述第1旋转元件之间的动力传递而将所述tf输入轴与所述第1输出轴进行连接的第1通断状态和切断与所述第1输出轴之间的动力传递而将所述tf输入轴与所述第1旋转元件进行连接的第2通断状态的第1通断装置;以及(d)配设于所述第3旋转元件、所述第1输出轴以及所述第2输出轴之间、且能够切换为将所述第3旋转元件、所述第1输出轴以及所述第2输出轴的相互间的动力传递全部切断的第1通断状态、切断与所述第1输出轴之间的动力传递而将所述第3旋转元件与所述第2输出轴进行连接的第2通断状态以及切断与所述第3旋转元件之间的动力传递而将所述第1输出轴与所述第2输出轴进行连接的第3通断状态的第2通断装置,(e)动力分配装置构成为所述tf用离合器以及所述tf用制动器都被设为非工作状态(释放状态),所述第
1通断装置被设为所述第1通断状态,所述第2通断装置被设为所述第2通断状态,从而利用所述第2旋转电机的发电转矩对所述第1旋转元件施加反作用力,从而从所述动力源输入到所述第1输出轴的动力的一部分经由所述第3旋转元件被分配到所述第2输出轴,形成通过所述前轮以及所述后轮这两方行驶的转矩分离模式。动力分配装置能够仅利用所述第2旋转电机以及所述差动装置来形成转矩分离模式,还能够省略上述tf用离合器、tf用制动器、第1通断装置以及第2通断装置的一部分或者全部,并且追加设置离合器等通断装置等,能够采用各种方式。
35.【实施例】
36.以下,参照附图,详细地说明本发明的实施例。此外,在以下的实施例中,图被适当地简化或者变形,各部分的尺寸比以及形状等未必准确地被描绘。
37.图1是说明应用本发明的车辆8所具备的车辆用驱动装置10的概略结构的图,并且是说明用于车辆用驱动装置10中的各种控制的控制功能以及控制系统的主要部分的图。在图1中,车辆用驱动装置10具备作为动力源发挥功能的引擎12(参照图中的“eng”)、tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf。车辆8是混合动力车辆。另外,车辆用驱动装置10具备左右一对前轮14、左右一对后轮16以及动力传递装置18。动力传递装置18是将来自引擎12等的动力分别传递给前轮14以及后轮16的车辆用动力传递装置。引擎12、tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf被用作车辆8的行驶用的动力源。特别是,向后述转矩转换器48、自动变速机50输出动力的引擎12以及tm用旋转机mgm是第1动力源pu1。第1动力源pu1所具备的tm用旋转机mgm是第1旋转电机。另外,后述分动器(transfer)28所具备的tf用旋转机mgf是第2旋转电机,是代替第1动力源pu1被用作动力源的第2动力源pu2或者除了第1动力源pu1之外被用作动力源的第2动力源pu2。
38.车辆8是能够将由车辆用驱动装置10传递给后轮16的转矩的一部分分配给前轮14的全轮驱动车辆即前后轮驱动车辆。车辆用驱动装置10还能够进行仅对后轮16传递转矩的后轮驱动。车辆8是将前轮14和后轮16各具备两个,具备四个车轮的车辆,所以也是四轮驱动车辆。在本实施例中,全轮驱动(=awd)与四轮驱动(=4wd)是相同意思。另外,后轮驱动是二轮驱动(=2wd)。
39.引擎12是汽油引擎、柴油引擎等公知的内燃机。引擎12通过由后述电子控制装置130控制包括车辆用驱动装置10所具备的节气门致动器(throttle actuator)、燃料喷射装置、点火装置等的引擎控制装置20,从而控制作为引擎12的输出转矩的引擎转矩te。
40.tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf分别是具有作为从电力产生机械动力的发动机即电动马达的功能以及作为从机械动力产生电力的发电机的功能的旋转电气机械,是所谓的电动发电机。tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf分别经由车辆用驱动装置10所具备的逆变器22连接于车辆用驱动装置10所具备的蓄电池24。tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf分别通过由后述电子控制装置130控制逆变器22来控制作为tm用旋转机mgm的转矩的mgm转矩tmgm以及作为tf用旋转机mgf的转矩的mgf转矩tmgf。mgm转矩tmgm、mgf转矩tmgf除了包括作为电动马达发挥功能的动力运行转矩之外,还包括作为发电机发挥功能的发电转矩(还被称为再生转矩)的情况。蓄电池24是针对tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf的各个授受电力的蓄电装置。所述电力在不特别区分的情况下与电能的意思相同。所述动力在不特别区分的情况下能够置换为驱动力、转矩或者功率等。
41.动力传递装置18具备混合动力用变速器26(参照图中的“hv用t/m”)、作为动力分配装置的分动器28(参照图中的“t/f”)、前传动轴30、后传动轴32、前差速器(参照图中的“fdiff”)34、后差速器(参照图中的“rdiff”)36、左右一对前驱动轴38以及左右一对后驱动轴40。在动力传递装置18中,经由混合动力用变速器26从第1动力源pu1传递到分动器28的动力从该分动器28进而依次经由后传动轴32、后差速器36、后驱动轴40等传递到后轮16。另外,在动力传递装置18中,从第1动力源pu1传递到分动器28的动力的一部分由该分动器28分配到前轮14侧,该分配的动力依次经由前传动轴30、前差速器34,前驱动轴38等传递到前轮14。
42.混合动力用变速器26具备作为非旋转构件的变速器箱42。分动器28具备作为与变速器箱42连结的非旋转构件的分动箱(transfer case)44。tm用旋转机mgm设置于变速器箱42内。tf用旋转机mgf设置于分动箱44内。
43.图2是说明混合动力用变速器26的概略结构的图。在图2中,混合动力用变速器26具备在变速器箱42内配设于共同的旋转轴线cl1上的旋转机连结轴46、转矩转换器48以及自动变速机50等。转矩转换器48以及自动变速机50相对于旋转轴线cl1大致对称地构成,在图2中,相对于旋转轴线cl1省略了下半部分。旋转轴线cl1是引擎12的曲轴、与该曲轴连结的旋转机连结轴46、作为自动变速机50的输入旋转构件的变速机输入轴52、作为自动变速机50的输出旋转构件的变速机输出轴54等轴心。
44.旋转机连结轴46是将引擎12与转矩转换器48进行连结的旋转轴,在引擎12与旋转机连结轴46之间设置有引擎通断离合器k0。引擎通断离合器k0是切断引擎12与旋转机连结轴46的连结的离合器。tm用旋转机mgm与旋转轴线cl1同心地配设于变速器箱42内,经由旋转机通断离合器k2以能够动力传递的方式连结于旋转机连结轴46。旋转机通断离合器k2是切断旋转机连结轴46与tm用旋转机mgm的连结的离合器。转矩转换器48具备与旋转机连结轴46连结的泵叶轮48a以及与变速机输入轴52连结的涡轮叶轮48b。泵叶轮48a是转矩转换器48的输入构件,涡轮叶轮48b是转矩转换器48的输出构件。旋转机连结轴46还是转矩转换器48的输入旋转构件。变速机输入轴52还是与通过涡轮叶轮48b旋转驱动的涡轮轴一体地形成的转矩转换器48的输出旋转构件。转矩转换器48是经由流体将来自第1动力源pu1的动力传递给变速机输入轴52的流体式传动装置。转矩转换器48具备将泵叶轮48a与涡轮叶轮48b进行连结的锁止离合器lu。锁止离合器lu是将转矩转换器48的输入输出旋转构件进行连结的直接连结离合器。
45.自动变速机50介于转矩转换器48与分动器28之间的动力传递路径。变速机输出轴54与分动器28连结。自动变速机50是将来自第1动力源pu1的动力传递给分动器28的机械式传动装置。这样,转矩转换器48以及自动变速机50将来自第1动力源pu1的动力传递给分动器28。
46.自动变速机50例如是具备第1行星齿轮装置56以及第2行星齿轮装置58的多组行星齿轮装置和包括单向离合器f1的离合器c1、离合器c2、制动器b1、制动器b2的多个卡合装置的公知的行星齿轮式的自动变速机。以下,关于离合器c1、离合器c2、制动器b1以及制动器b2,在不特别区分的情况下简称为卡合装置cb。
47.卡合装置cb是公知的油压式的摩擦卡合装置,该公知的油压式的摩擦卡合装置包括由油压致动器按压的多板式或者单板式的离合器、制动器、由油压致动器拉紧的带式制
动器等。卡合装置cb的各个利用从车辆用驱动装置10所具备的油压控制电路60(参照图1)供给的调压后的卡合装置cb的各油压即cb油压prcb使作为各自的转矩容量的cb转矩tcb变化,从而切换卡合状态、释放状态等工作状态即控制状态。油压控制电路60为了分别控制多个卡合装置cb的cb油压prcb,具备多个油压控制用电磁阀、油路切换用电磁阀等,由后述电子控制装置130控制。
48.在自动变速机50中,第1行星齿轮装置56以及第2行星齿轮装置58的各旋转元件直接地或者经由卡合装置cb、单向离合器f1间接地一部分相互连结,或者连结于变速机输入轴52、变速器箱42或者变速机输出轴54。第1行星齿轮装置56的各旋转元件是太阳齿轮s1、齿轮架ca1、齿圈r1,第2行星齿轮装置58的各旋转元件是太阳齿轮s2、齿轮架ca2、齿圈r2。
49.自动变速机50是有级变速机,该有级变速机通过卡合装置cb中的任意卡合装置进行卡合,从而形成变速比γat(=at输入转速ni/at输出转速no)不同的多个排档(还被称为变速档)中的任意排档。在自动变速机50中,由后述电子控制装置130切换根据驾驶员(=driver)的加速器操作、车速v等而形成的排档。在本实施例中,将由自动变速机50形成的排档称为at排档。at输入转速ni是变速机输入轴52的转速,是自动变速机50的输入转速,与作为由涡轮叶轮48b旋转驱动的涡轮轴的转速的涡轮转速nt是相同的值。at输出转速no是变速机输出轴54的转速,是自动变速机50的输出转速。
50.自动变速机50例如如图3的工作卡合表所示作为变速比γat不同的多个at排档,形成at1速排档(图中的“1st”)-at4速排档(图中的“4th”)这4级的前进用的at排档。at1速排档的变速比γat最大,越是作为能够进行高速行驶的at4速排档侧的高侧的at排档,则变速比γat越小。图3的工作卡合表是将各at排档与卡合装置cb的各控制状态的关系进行汇总而成的。在图3中,
“○”
表示卡合,
“△”
表示引擎制动时、自动变速机50的滑行降档时的卡合,空栏表示释放。自动变速机50的空挡状态(图中的“n”)是自动变速机50不能传递动力的状态,通过卡合装置cb都被设为释放状态而自动变速机50中的动力传递被切断,由此实现。另外,自动变速机50在车辆8的后退行驶时被设为空挡状态(图中的“rev”)。在车辆8的后退行驶时,从作为第2动力源pu2的tf用旋转机mgf输出动力。
51.图4是说明分动器28的概略结构的图。在图4中,分动器28具备在分动箱44内配设于共同的旋转轴线cl1上的tf输入轴62、tf用旋转机mgf、差动装置64、tf用离合器cf1、tf用制动器bf1、第1输出轴66、中间轴68、第1啮合离合器d1、第2啮合离合器d2以及主动齿轮70等。差动装置64、tf用离合器cf1、tf用制动器bf1、中间轴68、第1啮合离合器d1、第2啮合离合器d2以及主动齿轮70相对于旋转轴线cl1大致对称地构成,在图4中,相对于旋转轴线cl1省略了下半部分。该分动器28的旋转轴线cl1与所述混合动力用变速器26的旋转轴线cl1相同。
52.另外,分动器28具备在分动箱44内配设于共同的旋转轴线cl2上的第2输出轴72以及从动齿轮74等。从动齿轮74相对于旋转轴线cl2大致对称地构成,图4中,相对于旋转轴线cl2省略了上半部分。旋转轴线cl2是第2输出轴72等轴心。
53.另外,分动器28在分动箱44内具备tf用旋转机mgf、旋转机连结齿轮机构76以及链条78等。旋转机连结齿轮机构76包括与tf用旋转机mgf的转子轴80一体地旋转的tf用旋转机连结齿轮76a、与tf用旋转机连结齿轮76a始终啮合的空转齿轮76b以及与空转齿轮76b始终啮合的tf用反作用力输入齿轮76c。链条78是将主动齿轮70与从动齿轮74之间进行连结
的构件。
54.分动器28还具备固定于分动箱44的切换用致动器82(参照图1)。切换用致动器82是用于使第1啮合离合器d1和第2啮合离合器d2分别工作的致动器。
55.tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1分别是由利用油压致动器按压的多板式或者单板式的卡合装置构成的公知的湿式的油压式的摩擦卡合装置。tf用离合器cf1通过利用作为从油压控制电路60供给的调压后的tf用离合器cf1的油压的cf1油压prcf1使作为tf用离合器cf1的转矩容量的cf1转矩tcf1变化,从而切换作为卡合释放状态的控制状态。tf用制动器bf1也与tf用离合器cf1同样地,利用从油压控制电路60供给的bf1油压prbf1使bf1转矩tbf1变化,从而切换作为卡合释放状态的控制状态。第1啮合离合器d1以及第2啮合离合器d2分别是公知的啮合式离合器即爪形离合器。第1啮合离合器d1以及第2啮合离合器d2分别通过由后述电子控制装置130控制切换用致动器82来切换控制状态。
56.tf输入轴62与变速机输出轴54以能够动力传递的方式连结。第1输出轴66与后传动轴32以能够动力传递的方式连结。第2输出轴72与前传动轴30以能够动力传递的方式连结。从动齿轮74以无法相对旋转的方式固定于第2输出轴72。tf用反作用力输入齿轮76c以无法相对旋转的方式固定于中间轴68。
57.差动装置64由单小齿轮型的行星齿轮装置构成,具备太阳齿轮s、齿轮架ca以及齿圈r。太阳齿轮s以无法相对旋转的方式固定于中间轴68。因而,tf用旋转机mgf经由旋转机连结齿轮机构76连接于太阳齿轮s。齿轮架ca以无法相对旋转的方式固定于第1输出轴66。齿圈r经由tf用制动器bf1选择性地连结于分动箱44。齿轮架ca与齿圈r经由tf用离合器cf1选择性地连结。tf用离合器cf1作为使差动装置64一体旋转的差动限制离合器发挥功能,以将太阳齿轮s、齿轮架ca以及齿圈r中的任意两个进行连接的方式设置即可。
58.第1啮合离合器d1具备第1啮合齿a1、第2啮合齿a2、第3啮合齿a3以及第1套筒d1s,配设于传递第1动力源pu1的动力的tf输入轴62、第1输出轴66以及与太阳齿轮s连结的中间轴68之间。第1啮合齿a1以无法相对旋转的方式固定于tf输入轴62。第2啮合齿a2以无法相对旋转的方式固定于第1输出轴66。第3啮合齿a3以无法相对旋转的方式固定于中间轴68。第1套筒d1s被设置成能够相对于第1啮合齿a1、第2啮合齿a2以及第3啮合齿a3的各个啮合齿在旋转轴线cl1方向(与旋转轴线cl1平行的方向)上相对移动。第1套筒d1s具备内周齿,该内周齿能够相对于第1啮合齿a1、第2啮合齿a2以及第3啮合齿a3的各个啮合齿以无法相对旋转的方式啮合。第1套筒d1s利用切换用致动器82在旋转轴线cl1方向上移动,从而与第1啮合齿a1、第2啮合齿a2以及第3啮合齿a3的各个啮合齿相对的啮合状态变化。在本实施例中,切换为第1套筒d1s与第1啮合齿a1以及第2啮合齿a2啮合且切断与中间轴68之间的动力传递而将tf输入轴62与第1输出轴66进行连接的第1通断状态[1]和第1套筒d1s与第1啮合齿a1以及第3啮合齿a3啮合且切断与第1输出轴66之间的动力传递而将tf输入轴62与中间轴68进行连接的第2通断状态[2]。该第1啮合离合器d1相当于第1通断装置。此外,在图4中,为了方便,与第1通断状态[1]以及第2通断状态[2]各自相匹配地图示出多个第1套筒d1s。
[0059]
第2啮合离合器d2具备第4啮合齿a4、第5啮合齿a5、第6啮合齿a6以及第2套筒d2s,配设于差动装置64的齿圈r、第1输出轴66以及与第2输出轴72连结的主动齿轮70之间。第4啮合齿a4连结于齿圈r。第5啮合齿a5以无法相对旋转的方式固定于第1输出轴66。第6啮合齿a6连结于主动齿轮70。第2套筒d2s被设置成能够相对于第4啮合齿a4、第5啮合齿a5以及
第6啮合齿a6的各个啮合齿在旋转轴线cl1方向上相对移动。第2套筒d2s具备能够相对于第4啮合齿a4、第5啮合齿a5以及第6啮合齿a6的各个啮合齿以无法相对旋转的方式啮合的内周齿。第2套筒d2s利用切换用致动器82在旋转轴线cl1方向上移动,从而与第4啮合齿a4、第5啮合齿a5以及第6啮合齿a6的各个啮合齿相对的啮合状态变化。在本实施例中,切换为第2套筒d2s与第4啮合齿a4、第5啮合齿a5以及第6啮合齿a6都不啮合且将齿圈r、第1输出轴66以及主动齿轮70的相互间的动力传递全部切断的第1通断状态[1]、第2套筒d2s与第4啮合齿a4以及第6啮合齿a6啮合且切断与第1输出轴66之间的动力传递而将齿圈r与主动齿轮70进行连接的第2通断状态[2]、第2套筒d2s与第5啮合齿a5以及第6啮合齿a6啮合且切断与齿圈r之间的动力传递而将第1输出轴66与主动齿轮70进行连接的第3通断状态[3]。该第2啮合离合器d2相当于第2通断装置。此外,在图4中,为了方便,与第1通断状态[1]、第2通断状态[2]以及第3通断状态[3]各自相匹配地图示出多个第2套筒d2s。
[0060]
图5是表示分动器28中的各旋转元件的转速的相对关系的共线图。在图5中,与构成分动器28的差动装置64的3个旋转元件对应的3根纵线y1、y2、y3从左侧起依次是分别表示与第1旋转元件re1对应的太阳齿轮s的转速、与第2旋转元件re2对应的齿轮架ca的转速、与第3旋转元件re3对应的齿圈r的转速的轴。纵线y1~y3的间隔是根据差动装置64的齿轮比γg(=太阳齿轮s的齿数/齿圈r的齿数)决定的。具体而言,当将纵线y1与纵线y2之间的间隔设为1时,纵线y2与纵线y3之间的间隔是齿轮比γg。比纵线y1靠左侧所示的纵线y0是表示与输入输出旋转元件reio对应的第1输出轴66的轴,其转速与和差动装置64的第2旋转元件re2对应的齿轮架ca的转速一致。
[0061]
如果使用图5的共线图进行表达,则在分动器28中,输入输出旋转元件reio经由第1啮合离合器d1(参照第1通断状态[1])选择性地连结于tf输入轴62,并且连结于后传动轴32。tf输入轴62经由混合动力用变速器26以能够动力传递的方式连结于包括引擎12的第1动力源pu1。另外,在差动装置64中,第1旋转元件re1以能够动力传递的方式连结于tf用旋转机mgf,并且经由第1啮合离合器d1(参照第2通断状态[2])选择性地连结于tf输入轴62,第2旋转元件re2连结于第1输出轴66,并且经由第2啮合离合器d2(参照第3通断状态[3])选择性地连结于第2输出轴72即前传动轴30,第3旋转元件re3经由第2啮合离合器d2(参照第2通断状态[2])选择性地连结于第2输出轴72,并且经由tf用制动器bf1选择性地连结于分动箱44。另外,第2旋转元件re2与第3旋转元件re3经由tf用离合器cf1选择性地连结。在差动装置64中,利用直线lcd表示第1旋转元件re1、第2旋转元件re2以及第3旋转元件re3的相互的转速的关系。第1输出轴66是经由混合动力用变速器26输入来自第1动力源pu1的动力且对后轮16输出动力的输出轴。第2输出轴72是对前轮14输出动力的输出轴。
[0062]
在差动装置64中,在tf用离合器cf1的卡合状态且tf用制动器bf1的释放状态下,第1旋转元件re1、第2旋转元件re2以及第3旋转元件re3一体地旋转。另一方面,在差动装置64中,在tf用离合器cf1的释放状态且tf用制动器bf1的卡合状态下,在将第1旋转元件re1用作输入构件,将第2旋转元件re2用作输出构件的情况下,第2旋转元件re2的转速相对于第1旋转元件re1的转速减速。因而,差动装置64作为选择性地形成tf用离合器cf1成为卡合状态而实现的高排档、tf用制动器bf1成为卡合状态而实现的低排档的变速机发挥功能。
[0063]
另外,差动装置64当tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1都被设为释放状态时,能够发挥差动作用。因而,差动装置64作为中心差速器发挥功能。此时,在分动器28中,当第1
啮合离合器d1是第1通断状态[1],且第2啮合离合器d2是第2通断状态[2]时,差动装置64能够利用与第1旋转元件re1连结的tf用旋转机mgf的反作用力转矩将输入到第2旋转元件re2的来自第1动力源pu1的转矩分配给第3旋转元件re3。另外,差动装置64代替使tf用旋转机mgf的反作用力转矩发挥作用,而使tf用离合器cf1成为打滑状态而限制差动装置64的差动作用,从而能够将输入到第2旋转元件re2的来自第1动力源pu1的转矩分配给第3旋转元件re3。这样,分动器28是将输入到第1输出轴66的来自第1动力源pu1的转矩的一部分分配给第2输出轴72的动力分配装置。由此,在分动器28中,能够对前轮14和后轮16分配转矩。此外,当在分动器28中第2啮合离合器d2被设为第3通断状态[3]的情况下,差动装置64被设为不发挥作为中心差速器的功能的差速锁状态。
[0064]
图6是说明在分动器28中成立的多个行驶模式与分动器28中的各卡合装置的控制状态的关系的工作卡合表。在图6中,tf用制动器bf1、tf用离合器cf1这栏的
“○”
表示卡合,空栏表示释放。另外,第1啮合离合器d1、第2啮合离合器d2这栏的
“○”
表示各啮合离合器的通断状态以及结合的啮合齿。
[0065]
编号m1的“ev(fr)高”模式以及编号m2的“ev(fr)低”模式通过仅tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1中的任意一方被设为卡合状态,并且第1啮合离合器d1被设为第1通断状态[1],且第2啮合离合器d2被设为第1通断状态[1]而实现。“ev(fr)高”模式以及“ev(fr)低”模式分别例如是能够进行在使第1动力源pu1的运转停止的状态下仅将tf用旋转机mgf作为动力源而行驶的马达行驶(=ev行驶)的ev行驶模式。第2啮合离合器d2被设为第1通断状态[1],从而第4啮合齿a4、第5啮合齿a5以及第6啮合齿a6的相互间的结合被设为空挡状态(参照图中的“n”),所以在差动装置64中,与前轮14之间的动力传递路径被切断。在该状态下,在形成有基于tf用离合器cf1的卡合状态的高排档或者基于tf用制动器bf1的卡合状态的低排档的差动装置64中,来自tf用旋转机mgf的动力被传递到后轮16侧。因而,本实施例的ev行驶通过后轮驱动行驶来实现。在ev行驶模式下,例如在第1啮合离合器d1是第1通断状态[1]的情况下,引擎通断离合器k0被释放,或者自动变速机50被设为空挡状态,从而能够消除引擎12的拖滞。或者,如果能够将第1啮合离合器d1设为释放状态,则在ev行驶模式下,例如第1啮合离合器d1被设为释放状态,从而不论引擎通断离合器k0、自动变速机50的状态如何,都能够消除自动变速机50、引擎12的拖滞。图6的“(

)”意味着在能够将第1啮合离合器d1设为释放状态(空挡状态)的情况下,也可以是该释放状态。此外,第1啮合离合器d1也可以是第2通断状态[2],但考虑“h4_转矩分离”模式、“h4_lsd”模式等的模式切换,被设为第1通断状态[1]。
[0066]
编号m3的“h4_转矩分离”模式通过tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1都被设为释放状态,并且第1啮合离合器d1被设为第1通断状态[1],且第2啮合离合器d2被设为第2通断状态[2]而实现。“h4_转矩分离”模式是如下模式:在差动装置64与高排档同等的状态即第1旋转元件re1~第3旋转元件re3以大致相同的转速旋转的状态下,利用tf用旋转机mgf对第1旋转元件re1施加反作用力转矩(负转矩),从而从第1输出轴66传递到第2旋转元件re2的来自第1动力源pu1的转矩按照与tf用旋转机mgf的反作用力转矩相应的所期望的任意的比率传递到第3旋转元件re3,将转矩分配给前轮14和后轮16。在分动器28中的“h4_转矩分离”模式下,对tf用旋转机mgf进行发电控制(还被称为再生控制)来产生反作用力转矩。
[0067]
图7是上述“h4_转矩分离”模式的情况下的共线图,tf输入转矩ttfin从作为该模
式的动力源的第1动力源pu1经由第1啮合离合器d1传递到第1输出轴66,并且作为tf用旋转机mgf的发电转矩的mgf转矩tmgf被施加到差动装置64的第1旋转元件re1。差动装置64能够进行差动旋转,并且tf输入转矩ttfin向正旋转方向作用于第2旋转元件re2,所以当作为负转矩的mgf转矩tmgf作为反作用力而被施加到第1旋转元件re1时,在第2旋转元件re2中作为旋转阻力而产生负的re2转矩tre2,在第3旋转元件re3中作为驱动转矩而产生正的re3转矩tre3。re2转矩tre2以及re3转矩tre3分别能够使用差动装置64的齿轮比γg,用下式(1)、(2)表示。然后,如(3)式所示,对tf输入转矩ttfin施加re2转矩tre2而得到的转矩作为后轮侧转矩tr从第1输出轴66输出到后轮16侧。另外,如(4)式所示,re3转矩tre3作为前轮侧转矩tf从第2输出轴72输出到前轮14侧。即,从第1动力源pu1传递到第1输出轴66的tf输入转矩ttfin的一部分通过分动器28分配到第2输出轴72而传递到前轮14侧。mgf转矩tmgf越大,则前轮侧转矩tf越大,并且后轮侧转矩tr越小。此外,还能够将经由第2啮合离合器d2连结于第3旋转元件re3的主动齿轮70的旋转轴视为向前轮14侧进行动力传递的第2输出轴。另外,(4)式是主动齿轮70以及从动齿轮74的齿数相等的情况。
[0068]
tre2=-(1 1/γg)tmgf
ꢀꢀꢀ…
(1)
[0069]
tre3=(1/γg)tmgf
ꢀꢀꢀ…
(2)
[0070]
tr=ttfin tre2=ttfin-(1 1/γg)tmgf
ꢀꢀꢀ…
(3)
[0071]
tf=tre3=(1/γg)tmgf
ꢀꢀꢀ…
(4)
[0072]
图6的编号m4的“h4_lsd”模式通过在tf用制动器bf1被设为释放状态,并且第1啮合离合器d1被设为第1通断状态[1],且第2啮合离合器d2被设为第2通断状态[2]的状态下,tf用离合器cf1被控制成打滑状态而实现。“h4_lsd”模式是如下模式:代替“h4_转矩分离”模式下的tf用旋转机mgf的反作用力转矩的作用,通过基于tf用离合器cf1的打滑状态的差动装置64的差动作用的限制,传递到第1输出轴66的tf输入转矩ttfin的一部分从第3旋转元件re3传递到第2输出轴72,按照与tf用离合器cf1的转矩容量相应的所期望的任意的比率将转矩分配给前轮14和后轮16。
[0073]
编号m5的“h4_lock”模式通过tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1都被设为释放状态,并且第1啮合离合器d1被设为第1通断状态[1],且第2啮合离合器d2被设为第3通断状态[3]而实现。“h4_lock”模式是如下模式:在第1输出轴66以及第2输出轴72直接连结,差动装置64实质上被设为差速锁状态的状态下,从第1动力源pu1经由第1啮合离合器d1传递到第1输出轴66的tf输入转矩ttfin被分配到前轮14以及后轮16。
[0074]
编号m6的“l4_lock”模式通过tf用离合器cf1被设为释放状态,且tf用制动器bf1被设为卡合状态,并且第1啮合离合器d1被设为第2通断状态[2],且第2啮合离合器d2被设为第3通断状态[3]而实现。“l4_lock”模式是如下模式:在第1输出轴66以及第2输出轴72直接连结,差动装置64实质上被设为差速锁状态且被设为低排档的状态下,从第1动力源pu1传递到差动装置64的太阳齿轮s的tf输入转矩ttfin从作为第2旋转元件re2的齿轮架ca分配到前轮14以及后轮16。
[0075]
返回到图1,车辆用驱动装置10具备作为机械式的油泵的mop84、作为电动式的油泵的eop86、泵用马达88等。mop84连结于旋转机连结轴46(参照图2),由第1动力源pu1被旋转驱动而将在动力传递装置18中使用的工作油oil排出。泵用马达88是用于旋转驱动eop86的eop86专用的马达。eop86由泵用马达88被旋转驱动而排出工作油oil。从mop84、eop86排
出的工作油oil被供给到油压控制电路60。油压控制电路60供给根据mop84以及/或者eop86排出的工作油oil而分别调压后的cb油压prcb、cf1油压prcf1、bf1油压prbf1等。
[0076]
车辆用驱动装置10具备作为包括控制第1动力源pu1、第2动力源pu2以及分动器28等的控制装置的控制器的电子控制装置130。图1是示出电子控制装置130的输入输出系统的图,另外是说明基于电子控制装置130的控制功能的主要部分的功能框图。电子控制装置130例如构成为包括具备cpu、ram、rom、输入输出接口等的所谓的微型计算机,cpu利用ram的临时存储功能,并依照预先存储于rom的程序进行信号处理,从而执行车辆用驱动装置10的各种控制。电子控制装置130根据需要构成为包括引擎控制用、变速控制用等的各计算机。
[0077]
对电子控制装置130分别供给基于由车辆用驱动装置10所具备的各种传感器等(例如引擎转速传感器90、mgm转速传感器92、涡轮转速传感器94、at输出转速传感器96、车速传感器98、mgf转速传感器100、加速器开度传感器102、节气门阀开度传感器104、制动器踏板传感器106、换挡位置传感器108、加速度传感器110、偏航率传感器112、转向传感器114、蓄电池传感器116、油温传感器118、差速锁选择开关120、低速齿轮选择开关122等)得到的检测值的各种信号等(例如作为引擎12的转速的引擎转速ne、作为tm用旋转机mgm的转速的mgm转速nmgm、与at输入转速ni为相同的值的涡轮转速nt、at输出转速no、作为与车速v对应的第1输出轴66的转速的tf输出转速nof、作为tf用旋转机mgf的转速的mgf转速nmgf、作为表示驾驶员的加速需求量或者驱动需求量的驾驶员的加速器操作量的加速器开度θacc、作为电子节气门阀的开度的节气门阀开度θth、作为表示用于使轮式制动器工作的制动器踏板由驾驶员操作的状态的信号的制动器接通信号bon,表示车辆8所具备的变速杆的操作位置的换挡操作位置possh、车辆8的前后加速度gx以及左右加速度gy、作为车辆8的绕铅垂轴的旋转角速度的偏航率ryaw、车辆8所具备的方向盘的操舵角度θsw以及操舵方向dsw、蓄电池24的蓄电池温度thbat、蓄电池充放电电流ibat、蓄电池电压vbat、作为工作油oil的温度的工作油温thoil、作为表示由驾驶员选择“h4_lock”模式或者“l4_lock”模式的信号的锁定模式接通信号lockon、作为表示由驾驶员选择差动装置64的低排档的信号的低速齿轮接通信号lowon等)。
[0078]
差速锁选择开关120、低速齿轮选择开关122例如设置于驾驶座的附近。差速锁选择开关120是当在分动器28中将差动装置64设为差速锁状态时由驾驶员操作成接通状态的开关。低速齿轮选择开关122是在当在分动器28中“h4_lock”模式成立时将差动装置64设为低排档时由驾驶员操作成接通状态的开关。
[0079]
从电子控制装置130向车辆8所具备的各装置(例如引擎控制装置20、逆变器22、油压控制电路60、切换用致动器82、泵用马达88、轮式制动器装置124、信息报告装置126等)分别输出各种指令信号(例如用于控制引擎12的引擎控制指令信号se、用于控制tm用旋转机mgm的mgm控制指令信号smgm、用于控制tf用旋转机mgf的mgf控制指令信号smgf、用于控制与自动变速机50的控制有关的卡合装置cb的控制状态的油压控制指令信号sat、用于控制与分动器28的控制有关的tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1各自的控制状态的油压控制指令信号scbf、用于使与分动器28的控制有关的第1啮合离合器d1以及第2啮合离合器d2分别工作的分动器控制指令信号stf、用于控制eop86的eop控制指令信号seop、用于控制基于轮式制动器的制动力的制动器控制指令信号sb、用于对驾驶员进行各种信息的报告的信息
报告控制指令信号sinf等)。信息报告装置126是通过图像、声音告知各种信息的显示装置、发音装置等。
[0080]
电子控制装置130为了实现车辆用驱动装置10中的各种控制,具备at变速控制单元即at变速控制部132、混合动力控制单元即混合动力控制部134以及驱动状态控制单元即驱动状态控制部140。
[0081]
at变速控制部132例如使用如图8所示的at排档变速映射来进行自动变速机50的变速判断,根据需要将用于执行自动变速机50的变速控制的油压控制指令信号sat输出到油压控制电路60。所述at排档变速映射是预先通过实验或者设计求出并存储的关系即预先决定的关系。所述at排档变速映射例如是在将车速v以及需求驱动转矩trdem作为变量的二维坐标上具有用于判断自动变速机50的变速的变速线的预定的关系。在所述at排档变速映射中,既可以代替车速v而使用at输出转速no等,另外也可以代替需求驱动转矩trdem而使用需求驱动力frdem、加速器开度θacc、节气门阀开度θth等。所述at排档变速映射中的各变速线是如实线所示的用于判断升档的升档线以及如虚线所示的用于判断降档的降档线。
[0082]
混合动力控制部134在功能上具备控制引擎12的工作的引擎控制单元即引擎控制部136和经由逆变器22控制tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf的工作的旋转机控制单元即旋转机控制部138,利用这些控制功能执行由引擎12、tm用旋转机mgm以及tf用旋转机mgf进行的混合动力驱动控制等。
[0083]
混合动力控制部134通过将加速器开度θacc以及车速v应用于作为预先决定的关系的例如驱动需求量映射,从而计算驾驶员对车辆8的驱动需求量。驱动需求量例如是驱动轮(前轮14、后轮16)中的需求驱动转矩trdem[nm]。作为驱动需求量,还能够使用驱动轮中的需求驱动力frdem[n]、驱动轮中的需求驱动功率prdem[w]、变速机输出轴54中的需求at输出转矩等。换个观点,需求驱动转矩trdem是指令输出时的车速v下的需求驱动功率prdem。在所述驱动需求量的计算中,也可以代替车速v而使用tf输出转速nof等。
[0084]
混合动力控制部134考虑传递损耗、辅机负荷、自动变速机50的变速比γat、蓄电池24的可充电电力win、可放电电力wout等,以实现需求驱动功率prdem的方式输出引擎控制指令信号se、mgm控制指令信号smgm以及mgf控制指令信号smgf。引擎控制指令信号se例如是用于实现作为输出指令输出时的引擎转速ne下的引擎转矩te的引擎功率pe的需求值的需求引擎功率pedem的指令值。引擎功率pe是引擎12的输出[w]即功率。mgm控制指令信号smgm例如是输出指令输出时的mgm转速nmgm下的mgm转矩tmgm的tm用旋转机mgm的消耗电力wcmgm或者发电电力wgmgm的指令值。mgf控制指令信号smgf例如是输出指令输出时的mgf转速nmgf下的mgf转矩tmgf的tf用旋转机mgf的消耗电力wcmgf或者发电电力wgmgf的指令值。
[0085]
蓄电池24的可充电电力win是规定蓄电池24的输入电力的限制的能够输入的最大电力,表示蓄电池24的输入限制。蓄电池24的可放电电力wout是规定蓄电池24的输出电力的限制的能够输出的最大电力,表示蓄电池24的输出限制。蓄电池24的可充电电力win、可放电电力wout例如由电子控制装置130根据蓄电池温度thbat以及蓄电池24的充电状态值soc[%]计算。蓄电池24的充电状态值soc用表示与蓄电池24的充电量相当的充电状态的值表示蓄电剩余量,例如由电子控制装置130根据蓄电池充放电电流ibat以及蓄电池电压vbat等计算。
[0086]
混合动力控制部134在需求驱动功率prdem处于比预先决定的阈值小的马达行驶
区域的情况下,使ev行驶模式成立,另一方面,在需求驱动功率prdem处于成为预先决定的阈值以上的引擎行驶区域的情况下,使能够进行引擎行驶的hv行驶模式成立。图8的点划线la是引擎行驶区域与马达行驶区域的边界线即行驶模式切换线。具有如该图8的点划线la所示的边界线的预先决定的关系是由将车速v以及需求驱动转矩trdem作为变量的二维坐标构成的行驶模式切换映射的一个例子。所述图6的编号m1以及m2是ev行驶模式,编号m3~m6是hv行驶模式。此外,在图8中,为了方便,将该行驶模式切换映射与at排档变速映射一起示出。
[0087]
混合动力控制部134即使是需求驱动功率prdem处于马达行驶区域时,在蓄电池24的充电状态值soc小于预先决定的引擎起动阈值的情况、需要引擎12的暖机的情况等下,也使hv行驶模式成立。换个观点,在蓄电池24的充电状态值soc小于所述引擎起动阈值的情况、需要引擎12的暖机的情况下,所述行驶区域切换映射中的马达行驶区域消失。所述引擎起动阈值是用于判断是需要自动地起动引擎12来对蓄电池24进行充电的充电状态值soc的预先决定的阈值。
[0088]
驱动状态控制部140例如根据车速v、加速器开度θacc、制动器接通信号bon、换挡操作位置possh、前后加速度gx以及左右加速度gy、偏航率ryaw、操舵角度θsw以及操舵方向dsw、锁定模式接通信号lockon、低速齿轮接通信号lowon等,判断使分动器28中的各行驶模式(参照图6)中的哪个行驶模式成立,输出用于使该判断出的行驶模式成立的各种控制指令信号。该情况下的各种控制指令信号例如是针对tf用离合器cf1以及tf用制动器bf1的油压控制指令信号scbf、针对第1啮合离合器d1以及第2啮合离合器d2的分动器控制指令信号stf。
[0089]
驱动状态控制部140在ev行驶模式下,例如在比较低车速区域将tf用制动器bf1设为卡合状态并且将tf用离合器cf1设为释放状态来在差动装置64中形成低排档,设为所述“ev(fr)低”模式,另一方面,在比较高车速区域将tf用制动器bf1设为释放状态并且将tf用离合器cf1设为卡合状态来在差动装置64中形成高排档,设为所述“ev(fr)高”模式。也就是说,驱动状态控制部140在ev行驶模式下,例如在比较低车速区域使“ev(fr)低”模式成立,另一方面,在比较高车速区域使“ev(fr)高”模式成立。
[0090]
驱动状态控制部140在“h4_转矩分离”模式下,例如根据基于车速传感器98、加速度传感器110、偏航率传感器112等各种传感器的各种信号来判断车辆8的行驶状态,设定作为与该判断出的行驶状态相应的转矩分配比rx的目标值的目标分配比rdis。转矩分配比rx是分配给第1输出轴66和第2输出轴72的转矩的比例即后轮侧转矩tr与前轮侧转矩tf的比例。转矩分配比rx例如能够用与后轮侧转矩tr以及前轮侧转矩tf的合计转矩trf(=tr tf)相对的后轮侧转矩tr的比例即后轮侧分配率xr表示。或者,转矩分配比rx例如能够用与后轮侧转矩tr以及前轮侧转矩tf的合计转矩trf(=tr tf)相对的前轮侧转矩tf的比例即前轮侧分配率xf(=1-xr)表示。转矩分配比rx对应于动力分配比。
[0091]
驱动状态控制部140具备“当在h4_转矩分离”模式下行驶时执行各种控制的转矩分离控制部142。转矩分离控制部142进行以使转矩分配比rx成为作为目标值的目标分配比rdis的方式控制作为tf用旋转机mgf的发电转矩的mgf转矩tmgf的发电控制,并且以不论该mgf转矩tmgf如何都得到所述需求驱动转矩trdem的方式控制构成所述第1动力源pu1的引擎12以及tm用旋转机mgm的总转矩tpu1。即,用所述(3)式表示的后轮侧转矩tr与用所述(4)
式表示的前轮侧转矩tf之比成为目标分配比rdis,并且以利用将后轮侧转矩tr与前轮侧转矩tf合起来而得到的合计转矩trf得到需求驱动转矩trdem的方式,求出mgf转矩tmgf以及tf输入转矩ttfin,以得到该tf输入转矩ttfin的方式根据自动变速机50的at排档等来决定第1动力源pu1的总转矩tpu1。转矩分离控制部142将用于利用mgf转矩tmgf使tf用旋转机mgf发电的mgf控制指令信号smgf输出到逆变器22,并且将用于利用上述总转矩tpu1使作为第1动力源pu1的引擎12以及tm用旋转机mgm工作的引擎控制指令信号se以及mgm控制指令信号smgm输出到引擎控制装置20以及逆变器22。引擎12、tm用旋转机mgm的控制能够经由混合动力控制部134进行,但也可以是转矩分离控制部142优先于混合动力控制部134而直接进行。mgf控制指令信号smgf具体而言是为了输出mgf转矩tmgf而所需的tf用旋转机mgf的发电电力wgmgf的指令值。该tf用旋转机mgf的mgf转矩tmgf越大,则前轮侧分配率xf越大,从而后轮侧分配率xr变得越小。
[0092]
以下,将作为上述目标分配比rdis的mgf转矩tmgf称为分配时mgf转矩tdmgf,将发电电力wgmgf称为分配时发电电力wdgmgf。另外,将使用分配时发电电力wdgmgf驱动的tm用旋转机mgm的mgm转矩tmgm称为分配时mgm转矩tdmgm,将消耗电力wcmgm称为分配时消耗电力wdcmgm。
[0093]
驱动状态控制部140在“h4_lsd”模式下,以使转矩分配比rx成为目标分配比rdis的方式,将用于控制tf用离合器cf1的打滑状态即转矩容量的油压控制指令信号scbf输出到油压控制电路60。tf用离合器cf1的转矩容量越大,则前轮侧分配率xf越大,从而后轮侧分配率xr变得越小。
[0094]
驱动状态控制部140在“h4_转矩分离”模式、“h4_lsd”模式下,在由驾驶员将差速锁选择开关120操作成接通状态的情况下,将第2啮合离合器d2从第2通断状态[2]切换到第3通断状态[3],使“h4_lock”模式成立。驱动状态控制部140在“h4_lock”模式下,在车辆8的停止时由驾驶员将低速齿轮选择开关122操作成接通状态的情况下,将第1啮合离合器d1从第1通断状态[1]切换到第2通断状态[2],使“l4_lock”模式成立。
[0095]
在此,在所述“h4_转矩分离”模式下行驶时通过tf用旋转机mgf的发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf通常被充电到蓄电池24,根据行驶状况从蓄电池24取出,在将tm用旋转机mgm、tf用旋转机mgf用作电动马达的动力运行控制中利用,但当经由蓄电池24进行电力的授受时,在充放电时产生电力损耗。相对于此,在本实施例中,在“h4_转矩分离”模式下行驶时执行各种控制的转矩分离控制部142关于在tf用旋转机mgf的发电控制时得到的分配时发电电力wdgmgf的处理在功能上具备电力消耗控制部144以及充电控制部146,依照图9的流程图而执行信号处理。图9的步骤s3、s4、s5、s6、s7相当于电力消耗控制部144,步骤s9相当于充电控制部146。
[0096]
在图9的步骤s1中,判断是否在转矩分离模式下行驶中,在本实施例中判断是否在“h4_转矩分离”模式下行驶中。在不是“h4_转矩分离”模式的情况下直接结束,当在“h4_转矩分离”模式下行驶中的情况下执行步骤s2以后的步骤。在步骤s2中,判断蓄电池24的充电状态值soc是否比预先决定的判定值α大,在soc》α的情况下执行步骤s6以后的步骤。判定值α例如是不适于继续充电的满充电时的蓄电池24的充电状态值soc,但从能量效率的观点来看,相比于临时充电到蓄电池24的情况,通过tm用旋转机mgm使用时综合效率好,所以也可以将比满充电小的预定的充电状态值soc设定为判定值α。
[0097]
在步骤s6中,将通过tf用旋转机mgf的发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf不经由蓄电池24供给到tm用旋转机mgm,驱动该tm用旋转机mgm。即,通过将由tf用旋转机mgf得到的分配时发电电力wdgmgf直接用作tm用旋转机mgm的分配时消耗电力wdcmgm,从而使mgm转矩tmgm增大基于该分配时消耗电力wdcmgm的分配时mgm转矩tdmgm。例如,在包括“h4_转矩分离”模式的hv行驶模式下,在基本上利用引擎转矩te全部产生为了得到需求驱动转矩trdem而所需的第1动力源pu1的总转矩tpu1的情况下,用上述分配时消耗电力wdcmgm旋转驱动tm用旋转机mgm。在hv行驶模式下,在通过马达辅助等使用引擎12以及tm用旋转机mgm这两方来产生总转矩tpu1的情况下,使tm用旋转机mgm的消耗电力wcmgm增大与通过tf用旋转机mgf的发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf相当的分配时消耗电力wdcmgm即可。或者,也可以从分配时发电电力wdgmgf供给基于马达辅助的tm用旋转机mgm的消耗电力wcmgm,与其相应地减少来自蓄电池24的分担。
[0098]
在接下来的步骤s7中,在通过tf用旋转机mgf的发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf的一部分残留的情况下,将其剩余电力wsur充电到蓄电池24。在充电状态值soc比判定值α大的情况下执行了步骤s6的情况下,尽可能使用分配时发电电力wdgmgf使tm用旋转机mgm工作,所以基本上剩余电力wsur=0,不进行蓄电池24的充电控制而执行接下来的步骤s8。在步骤s8中,以不论基于分配时发电电力wdgmgf的mgm转矩tmgm的增大如何都不使第1动力源pu1的总转矩tpu1发生变动的方式,变更引擎12的运转点。引擎12的运转点表示引擎12的运转状态,在本实施例中由引擎转速ne以及引擎转矩te规定,引擎转速ne根据车速v、自动变速机50的at排档等确定,所以使引擎转矩te下降基于分配时发电电力wdgmgf的mgm转矩tmgm的增大量(分配时mgm转矩tdmgm)。
[0099]
在所述步骤s2的判断为否(否定)的情况下,即在蓄电池24的充电状态值soc为判定值α以下的情况下,存在对蓄电池24充电的富余,所以执行步骤s3以后的步骤。在步骤s3中,计算用转矩分配比rx成为目标分配比rdis的分配时mgf转矩tdmgf对tf用旋转机mgf进行发电控制时的发电量即分配时发电电力wdgmgf。在步骤s4中,计算将该分配时发电电力wdgmgf直接全部用作tm用旋转机mgm的消耗电力wcmgm的情况下的mgm转矩tmgm,作为分配时mgm转矩tdmgm。然后,在步骤s5中,根据该分配时mgm转矩tdmgm,判断能否以使引擎12的运转点与图10的燃油经济性最佳线lfl接近的方式使mgm转矩tmgm增大。
[0100]
在图10中,用实线表示的燃油经济性最佳线lfl是引擎12的燃油经济性最好的表示引擎转速ne与引擎转矩te的关系的预先决定的引擎12的动作曲线,是燃油经济性最佳运转点的连线,表示燃油经济性最佳状态。图10的多个椭圆状的虚线是等燃油经济性线,椭圆越小的部分是燃油经济性越好的部分。另一方面,双点划线是能够实现根据加速器开度θacc等计算出的需求驱动功率prdem的需求引擎功率pedem的等功率线的一个例子。在该情况下,在根据车速v、自动变速机50的at排档等确定的引擎转速ne是ne1的情况下,与需求引擎功率pedem的等功率线的交点a是引擎12的运转点。在图10的情况下,运转点a的引擎转矩tea比燃油经济性最佳线lfl上的运转点b的引擎转矩teb大,所以能够利用基于tm用旋转机mgm的分配时mgm转矩tdmgm使引擎转矩te下降而使运转点接近燃油经济性最佳线lfl,步骤s5的判断成为是(肯定)。
[0101]
在步骤s5的判断为是的情况下,执行所述步骤s6~s8,利用分配时发电电力wdgmgf旋转驱动tm用旋转机mgm,并且使引擎12的运转点接近燃油经济性最佳线lfl。例如,
在运转点a的引擎转矩tea与运转点b的引擎转矩teb的差转矩δte(=tea-teb)与在步骤s4中求出的分配时mgm转矩tdmgm一致的情况下,在步骤s6中将分配时发电电力wdgmgf全部供给到tm用旋转机mgm,用分配时mgm转矩tdmgm旋转驱动tm用旋转机mgm,并且在步骤s8中,使引擎12在燃油经济性最佳线lfl上的运转点b工作。在差转矩δte比分配时mgm转矩tdmgm大的情况下,在步骤s6中将分配时发电电力wdgmgf全部供给到tm用旋转机mgm,用分配时mgm转矩tdmgm旋转驱动tm用旋转机mgm,并且在步骤s8中,在从引擎转矩tea减去分配时mgm转矩tdmgm而得到的引擎转矩te(=tea-tdmgm)的运转点即图10中的点a与点b之间的运转点使引擎12工作。另外,在差转矩δte比分配时mgm转矩tdmgm小的情况下,在步骤s6中将为了用与差转矩δte一致的mgm转矩tmgm旋转驱动tm用旋转机mgm而所需的消耗电力wcmgm量的分配时发电电力wdgmgf供给到tm用旋转机mgm,用该消耗电力wcmgm旋转驱动tm用旋转机mgm,并且在步骤s8中,在燃油经济性最佳线lfl上的运转点b使引擎12工作。在该情况下,只是分配时发电电力wdgmgf的一部分作为tm用旋转机mgm的消耗电力wcmgm被消耗,所以剩下的剩余电力wsur(=wdgmgf-wcmgm)在步骤s7中被充电到蓄电池24。
[0102]
另一方面,在需求引擎功率pedem比图10的双点划线小,引擎12的运转点是图10的b点、c点的情况即引擎转矩te处于燃油经济性最佳线lfl上或比其小的情况下,即使将分配时发电电力wdgmgf供给到tm用旋转机mgm来旋转驱动,也无法使引擎12的运转点接近燃油经济性最佳线lfl。因此,步骤s5的判断成为否(否定),执行步骤s9来将分配时发电电力wdgmgf全部充电到蓄电池24。此外,即使在引擎12的运转点是b点、c点的情况下,在进行基于tm用旋转机mgm的马达辅助的情况下,也可以从分配时发电电力wdgmgf供给该tm用旋转机mgm的消耗电力wcmgm,使剩余电力wsur(=wdgmgf-wcmgm)在步骤s9中被充电到蓄电池24。
[0103]
在这样的车辆用驱动装置10中,进行以使转矩分配比rx成为目标分配比rdis的方式控制分配时mgf转矩tdmgf的发电控制并且以不论分配时mgf转矩tdmgf如何都得到需求驱动转矩trdem的方式控制第1动力源pu1的总转矩tpu1的转矩分离控制部142具有电力消耗控制部144,该电力消耗控制部144在使用通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf的一部分或者全部来驱动tm用旋转机mgm而能够使引擎12的运转点接近燃油经济性最佳线lfl的情况下(步骤s5的判断为“是”),将分配时发电电力wdgmgf的一部分或者全部不经由蓄电池24而供给到tm用旋转机mgm而驱动该tm用旋转机mgm。因此,相较于将通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf始终充电到蓄电池24的情况,蓄电池24的充放电所引起的电力损耗被降低,车辆用驱动装置10整体的能量效率提高。另外,以使引擎12的运转点接近燃油经济性最佳线lfl的方式,使用通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf来驱动tm用旋转机mgm,所以引擎12的燃油经济性提高,这一点也有助于车辆用驱动装置10整体的能量效率的提高。
[0104]
另外,转矩分离控制部142具备将通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf全部充电到蓄电池24的充电控制部146,根据引擎12的运转点来选择是由所述电力消耗控制部144进行控制,还是由充电控制部146进行控制,所以会根据引擎12的运转点适当地执行基于电力消耗控制部144的控制,能够由该电力消耗控制部144执行控制来提高车辆用驱动装置10整体的能量效率。
[0105]
另外,判断能否通过使用通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf的一部分或
者全部来驱动tm用旋转机mgm来使引擎12的运转点接近燃油经济性最佳线lfl,在能够接近燃油经济性最佳线lfl的情况下,选择基于电力消耗控制部144的控制,所以会根据引擎12的运转点适当地执行基于电力消耗控制部144的控制,能够由该电力消耗控制部144执行控制来提高车辆用驱动装置10整体的能量效率。
[0106]
另外,在蓄电池24的充电状态值soc超过预先决定的判定值α的情况下,不进行基于引擎12的运转点的选择,将通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf全部不经由蓄电池24而供给到tm用旋转机mgm而驱动tm用旋转机mgm,所以蓄电池24的充放电、满充电所引起的电力损耗被抑制。
[0107]
另外,在能够通过将通过发电控制得到的分配时发电电力wdgmgf供给到tm用旋转机mgm而驱动tm用旋转机mgm而使引擎12的运转点接近燃油经济性最佳线lfl的情况下,在分配时发电电力wdgmgf的一部分残留的情况下,将其剩余电力wsur充电到蓄电池24,所以能够使引擎12的运转点可靠地接近燃油经济性最佳线lfl,适当地提高车辆用驱动装置10整体的能量效率。
[0108]
以上,根据附图详细地说明了本发明的实施例说明,但这仅仅是一个实施方式,本发明在其它方式中也能够应用。
[0109]
例如,所述实施例的差动装置64既可以作为3级以上的变速机发挥功能,也可以作为无级变速机发挥功能。还能够使用多个行星齿轮装置来构成差动装置64。
[0110]
另外,在所述实施例的分动器28中设置有tf用离合器cf1、tf用制动器bf1、第1啮合离合器d1、第2啮合离合器d2,但如果只是使转矩分离模式成立,则也可以将这些tf用离合器cf1、tf用制动器bf1、第1啮合离合器d1、第2啮合离合器d2全部省略,将第1输出轴66连结于tf输入轴62,并且将主动齿轮70连结于齿圈r等,分动器28的结构能够根据行驶模式的种类等而适当地变更。只要在第1输出轴66与齿轮架ca之间设置离合器而能够进行通断,就也可以使得还能够进行将来自tf用旋转机mgf的动力经由第2啮合离合器d2从第2输出轴72传递给前轮14侧而行驶的前轮驱动(ff)型的ev行驶等,根据需要追加离合器、制动器。
[0111]
另外,也可以构成为所述实施例的第1输出轴66被设为将来自第1动力源pu1的动力输出到前轮14的输出轴,第2输出轴72被设为对后轮16输出动力的输出轴。
[0112]
另外,在所述实施例中,例示出具备引擎通断离合器k0以及旋转机通断离合器k2的动力传递装置18,但不限于该方式。例如,还能够省略引擎通断离合器k0以及旋转机通断离合器k2中的任意一方或者两方。
[0113]
另外,在所述实施例中,自动变速机50也可以是包括公知的dct(dual clutch transmission,双离合变速器)的同步啮合型平行2轴式自动变速机或者公知的带式无级变速机等。还能够采用电式无级变速机。
[0114]
另外,在所述实施例中,作为流体式传动装置而使用转矩转换器48,但不限于该方式。例如,作为流体式传动装置,也可以代替转矩转换器48而使用没有转矩放大作用的液体偶合器等其它流体式传动装置。通过使用启动离合器、电式无级变速机,还能够省略转矩转换器48等流体式传动装置。
[0115]
其它不一一例示,但本发明能够按照根据本领域技术人员的知识施加各种变更、改良的方式实施。
再多了解一些

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